Ketersediaan sumber daya air tawar yang terbatas, yang hanya mencakup sekitar 3,5% dari total air di bumi, menekankan pentingnya pemanfaatan air laut yang melimpah untuk daur ulang energi. Desalinasi air laut menghadirkan solusi yang tepat untuk mengatasi kelangkaan sumber daya air minum; namun, metode tradisional seperti distilasi dan pengolahan membran seringkali mahal.
Percepatan ekonomi energi berbasis hidrogen sangat penting dalam mencapai netralitas karbon dan puncak emisi karbon. Sejalan dengan hal tersebut, "Rencana Aksi Puncak Karbon pada tahun 2030" yang dikeluarkan oleh Dewan Negara menekankan perlunya fokus pada produksi hidrogen energi terbarukan yang berbiaya rendah dan inovasi teknologi. Hal ini juga menyoroti pentingnya mempercepat penelitian, pengembangan, dan penerapan teknologi hidrogen di berbagai sektor seperti industri, transportasi, dan konstruksi.
Air laut sangat berbeda dengan air tawar, yaitu sekitar 96,5% air bumi dan mengandung campuran kompleks dari 92 bahan kimia dan unsur. Salinitas air laut sekitar 35 PSU (35‰), dengan ion natrium, magnesium, kalsium, kalium, klorin, dan sulfat mencakup lebih dari 99% total kandungan garamnya. Produksi hidrogen dari air laut menghadapi tantangan karena adanya banyak ion, mikroorganisme, dan partikel, yang dapat menyebabkan masalah seperti persaingan dalam reaksi merugikan, penonaktifan katalis, dan pengotoran membran.
Dua pendekatan teknologi berbeda telah dikembangkan untuk produksi hidrogen dari air laut: produksi langsung dan produksi tidak langsung. Produksi langsung melibatkan elektrolisis atau fotolisis air. Lembaga penelitian terkemuka di seluruh dunia, termasuk Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, Pusat Penelitian Ilmiah Nasional Perancis, Universitas Teknologi Tohoku Jepang, Universitas Teknologi Kimia Beijing, Dewan Penelitian Ilmiah dan Industri India, dan Universitas Houston, secara aktif terlibat dalam penelitian langsung. penelitian produksi hidrogen. Sebaliknya, produksi tidak langsung menggabungkan teknologi desalinasi air laut dengan proses hidrolitik seperti elektrolisis, fotolisis, dan pirolisis.
Saat ini, lebih dari 90% hidrogen dunia dihasilkan dari sumber energi berbasis karbon, seperti batu bara dan gas alam. Namun, terdapat peningkatan minat terhadap produksi hidrogen berbasis air, mengingat implikasi netralitas karbon dan kelangkaan sumber daya air tawar di masa depan. "Teknologi produksi hidrogen elektrolisis langsung air laut in situ tanpa desalinasi" memiliki signifikansi teoritis, teknologi, dan strategis yang sangat besar.
Pada bulan Juli tahun ini, Institut Teknologi dan Rekayasa Material Ningbo, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, melaporkan perkembangan inovatif dalam memproduksi hidrogen dari air laut melalui elektrolisis suhu tinggi menggunakan sel bahan bakar oksida padat berbentuk tabung datar. Tim peneliti mencapai efisiensi konversi energi yang mengesankan sebesar 72,47% tanpa memerlukan katalis logam mulia. Eksperimen jangka panjang menunjukkan perubahan minimal pada struktur, komposisi, dan kinerja sel, sementara tegangan elektrolitik tetap jauh lebih rendah dibandingkan tegangan sel pada suhu kamar.
Para peneliti melakukan elektrolisis pada suhu 750 derajat dengan melewatkan hidrogen, yang bertindak sebagai gas pembawa, melalui sel elektrolitik oksida padat yang berisi air laut yang mudah menguap dan dibawa dari perairan pesisir Kota Ningbo. Dengan memanaskan dan menguapkan air laut terlebih dahulu, sebagian besar kotoran dapat dicegah agar tidak bersentuhan langsung dengan elektroliser, sehingga meminimalkan risiko kerusakan.
Kontak:
Jika Anda memiliki pertanyaan, jangan ragu untuk menghubungi kami. Jam kerja: 08:30 hingga 17:30
Surel:zhangjixia@bjygti.com
